// @before-stub-for-debug-begin
#include <vector>
#include <string>

using namespace std;
// @before-stub-for-debug-end

/*
 * @lc app=leetcode.cn id=28 lang=cpp
 *
 * [28] 实现 strStr()
 *
 * https://leetcode-cn.com/problems/implement-strstr/description/
 *
 * algorithms
 * Easy (40.17%)
 * Likes:    1366
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 * Total Accepted:    610.9K
 * Total Submissions: 1.5M
 * Testcase Example:  '"hello"\n"ll"'
 *
 * 实现 strStr() 函数。
 * 
 * 给你两个字符串 haystack 和 needle ，请你在 haystack 字符串中找出 needle 字符串出现的第一个位置（下标从 0
 * 开始）。如果不存在，则返回  -1 。
 * 
 * 
 * 
 * 说明：
 * 
 * 当 needle 是空字符串时，我们应当返回什么值呢？这是一个在面试中很好的问题。
 * 
 * 对于本题而言，当 needle 是空字符串时我们应当返回 0 。这与 C 语言的 strstr() 以及 Java 的 indexOf()
 * 定义相符。
 * 
 * 
 * 
 * 示例 1：
 * 
 * 
 * 输入：haystack = "hello", needle = "ll"
 * 输出：2
 * 
 * 
 * 示例 2：
 * 
 * 
 * 输入：haystack = "aaaaa", needle = "bba"
 * 输出：-1
 * 
 * 
 * 示例 3：
 * 
 * 
 * 输入：haystack = "", needle = ""
 * 输出：0
 * 
 * 
 * 
 * 
 * 提示：
 * 
 * 
 * 1 <= haystack.length, needle.length <= 10^4
 * haystack 和 needle 仅由小写英文字符组成
 * 
 * 
 */

// @lc code=start
#include<vector>
#include<iostream>
using namespace std;
class Solution {
public:
    int strStr(string haystack, string needle) {
        int k=0,i=0;
        int n=haystack.length(),p=needle.length();
        if(p==0){
            return 0;
        }
        vector<int> next(p,0);
        calNext(needle,next);
        // 遍历一遍haystack，i在haystack中移动，k在模式串needle中移动
        while(i<n){
            // 如果匹配，则继续遍历
            if(haystack[i]==needle[k]){
                i++;
                k++;
            }
            // 如果不匹配，且k不为0，那么证明k-1之前的都是匹配的，k移动到next[k-1]的位置，继续与i进行比较
            else if(k!=0){
                k=next[k-1];
            }
            // 如果不匹配，且i为0，那么移动i即可
            else{
                i++;
            }
            if(k==p){
                return i-k;
                k=next[k-1];
            }
        }
        return -1;
    }
    // 求解 next 数组，next[i]表示P[0]到P[i]这个子串中，使得前k个字符恰等于后k个字符的最大的k
    void calNext(const string &needle,vector<int> &next){
        // next数组长度和子串needle的长度p相同，初始默认元素为0
        // i为当前处理的下标，now为正在匹配的下标
        int i=1,now=0;
        while(i<needle.length()){
            // 匹配，则i和now向后移动
            if(needle[i]==needle[now]){
                now++;
                next[i]=now;
                i++;
            }
            // 不匹配，且now不为0，则向前移动next[now-1]，因为now前面的部分，有next[now-1]
            // 的前缀和后缀相等，因此now=next[now-1]，就可以避开相同的部分，直接从相同部分后面继续匹配
            else if(now!=0){
                now=next[now-1];
            }
            // 不匹配，且now为0，则now继续为0，i后移
            else{
                next[i]=now;
                i++;
            }
        }
    }
};
// @lc code=end

